115年:藥學二(第2次)
關於紅外光光譜分析之敘述，下列何者正確？
A紅外光使用範圍為0.2～4 mm
B指紋區具有化合物專一性
C常用於定量分析
D僅限用於固態檢品
詳細解析
本題觀念
紅外光光譜分析（infrared spectroscopy, IR）是利用分子振動吸收特定波長紅外光的現象，觀察吸收峰位置與強度。藥品分析最常先用它辨認官能基，再以整體光譜和標準品比對身分；因此理解「官能基區」與「指紋區」的差異，是判斷本題的關鍵。中紅外區常以波數約 4000–400 cm⁻¹ 表示，較高波數區的峰常和特定官能基相關，低波數的指紋區則由整個分子的複雜振動共同形成。
選項分析
- **A 錯誤。**0.2～4 mm 是毫米級波長，並不是一般中紅外分析所說的常用範圍。中紅外 4000–400 cm⁻¹ 換算約為 2.5–25 μm；若把 IR 的波段寫成這樣的毫米範圍，已偏離藥物鑑別常用的中紅外光譜。
- **B 正確。**指紋區的峰型由分子整體的伸縮、彎曲與交互振動共同決定，對特定化合物通常具有高度專一性。把未知樣品的指紋區與已知標準光譜比對，可協助確認化合物身分；這也是 IR 在藥品鑑別中很有價值的原因。
- **C 不當。**IR 在儀器、光徑、樣品濃度與校正模型均受控制時，確實可以建立定量方法，例如分析活性成分。然而藥師分析化學中，IR 的典型、常見用途仍是官能基辨識與指紋比對；「常用於定量分析」未交代這些方法條件，不能取代 B 所描述的明確特徵。
- **D 錯誤。**IR 並非只能分析固態檢品。固體可製成 KBr pellet 或使用 ATR，液體可用液體 cell 或 ATR，氣體也可用 gas cell；實際取樣方式會依樣品狀態與儀器介面選擇。
答案解析
本題採公告答案 B。指紋區不是只代表某一個官能基，而是由整個分子產生具有複雜性的特徵峰組合，因此同一化合物在適當條件下的指紋圖譜可作為身分辨識依據。A 的波長單位與常用中紅外範圍不符，D 把取樣型態過度限縮；C 所述的定量在受控條件下可行，但並不是本題所要考的 IR 主要鑑別特色。
核心知識點
- 中紅外常見範圍約 4000–400 cm⁻¹，波數越高代表波長越短。
- 官能基區有助於判讀特定鍵結；指紋區反映整體分子振動，對化合物身分比對特別有用。
- IR 可分析固體、液體與氣體，ATR 使許多樣品不必大幅前處理。
- IR 可以在校正與取樣條件受控時作定量，但考試遇到「主要用途」時，先辨認其定性鑑別與指紋比對特色。